JP4379405B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は車両制御装置に関し、より詳細には車高を調整する手段を有する車両における制御技術に関する。

一般に、空気ばねは、チャンバ内に充填されている空気の量を調整することによって、ばね定数を変更することができる。また、チャンバ内の空気量を増減させることで車高を調整することができる。最近の車両では、乗降時や荷物の積み降ろし時などに車体全体の車高を下げたり車両の荷室側の車高を下げることによって、乗員の乗降や荷物の積み降ろしが楽にできるように工夫されている。例えば、特許文献１には、後輪の空気ばねの空気量を減じることにより、車高を走行時の高さよりも低くする技術が開示されている。
特開２００２−１２７７２６号公報

しかしながら、夜間において車両の前照灯が点灯されているときに後輪側の車高を低下させると、前照灯の光軸が上向きになり対向車の乗員が眩しさを感じるおそれがある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気ばねを備える車両において、車高低下時に前照灯により対向車に与える眩しさを軽減する技術を提供することにある。

本発明のある態様は、車両制御装置である。この装置は、車両のばね上とばね下の間に介装され、流体が充填されたチャンバによってばね上とばね下の間に弾性力を発生させるように構成された流体ばねを有し、該チャンバへの流体の流出入によって車高を調整する車高調整手段と、前記車高調整手段に対応して設けられ前記チャンバへの流体の流出入を調整する制御弁と、車体全体を低下させる第１モードと車体の後輪側を低下させる第２モードのいずれかで選択的に車高を低下させるよう前記制御弁を制御するモード指示手段と、を備える。前記モード指示手段は、第２モードが選択されたとき車両の前照灯が点灯している場合には、第２モードを実施せず第１モードで車高を低下させる。

この態様によると、車両の後輪側を低下させる第２モードが選択されても、代わりに車体全体を低下させる第１モードを実施するので、車両の前照灯の光軸が上向きにならず対向車の乗員が眩しさを感じることが少なくなる。

本発明の別の態様も、車両制御装置である。この装置は、車両のばね上とばね下の間に介装され、流体が充填されたチャンバによってばね上とばね下の間に弾性力を発生させるように構成された流体ばねを有し、該チャンバへの流体の流出入によって車高を調整する車高調整手段と、前記車高調整手段に対応して設けられ前記チャンバへの流体の流出入を調整する制御弁と、車体の前輪側を先に低下させる第１モードと車体の後輪側を先に低下させる第２モードのいずれかで選択的に車高を低下させるよう前記制御弁を制御するモード指示手段と、を備える。前記モード指示手段は、第２モードが選択されたとき車両の前照灯が点灯している場合には、第２モードを実施せず第１モードで車高を低下させる。

この態様によると、車両の後輪側を先に低下させる第２モードが選択されても、代わりに車両の前輪側を先に低下させる第１モードを実施するので、車両の前照灯の光軸が下向きになり、対向車の乗員が眩しさを感じることが少なくなる。

本発明によれば、空気ばねを備える車両において、車高低下時に前照灯により対向車に与える眩しさを軽減することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両制御装置を備えた四輪の車両１０の模式図である。なお、図１では、説明を簡単にするために懸架装置を平面的に表しているが、実際の車両においては、懸架装置の機能を発揮するために適切な空間配置で、例えばナックル、タイロッド、アッパーアーム、ロアアームなどの他の部品と既知の方法で組み合わせて構成される。以下では、車両の前輪１４Ｆおよび後輪１４Ｒを総称する場合は「車輪１４」と呼ぶ。

車両１０の車体１２と各車輪１４の間には、空気ばね１６とアブソーバ１８を組み合わせて構成されるエアサスペンション装置が装着されている。空気ばね１６は、アブソーバ１８を取り囲むように形成されたエアチャンバ２０に圧縮空気を充填することで実現される。エアチャンバ２０内の圧縮空気がばねとして作用し、車輪１４を弾性支持することによって、車輪１４の衝撃が車体１２に直接的に伝達されることを防止する。また、エアチャンバ２０の容積を変化させることで、車輪１４毎に車高を調整することができる。アブソーバ１８は、車両のばね上とばね下の間に減衰力を発生させる。なお、本明細書において、空気ばね１６により支えられる部材の位置を「ばね上」と呼び、空気ばね１６により支えられていない部材の位置を「ばね下」と呼ぶ。すなわち、ばね上は車体１２側であり、ばね下は車輪１４側である。空気ばね１６とアブソーバ１８とは一体的に構成されることが省スペースの観点から好ましいが、別々に設けられていてもよい。

各車輪１４の近傍には、車輪位置での車高を検出する車高センサ１０４がそれぞれ配置されている。この車高センサ１０４は、車軸と車体とを連結したリンクの変位を測定することで、車体１２と車輪１４との相対距離を検出するものでもよいし、または車体と路面の間の距離をレーザなどで測定するものでもよい。車高センサ１０４の検出信号は、車体１２に備えられる電子制御装置１００（以下「ＥＣＵ１００」と表記する）に送られる。

車体１２には、空気ばね１６のエアチャンバ内の空気圧を検出するための空気圧センサ１０６が車輪毎に設けられている。この空気圧センサ１０６は、例えば、エアチャンバに連通した通路内に設けた薄膜の変位を電気的に検出して空気圧を測定するタイプのものである。空気圧センサ１０６の検出信号は、ＥＣＵ１００に送られる。

空気ばね１６のエアチャンバ２０は、空気供給ライン１９０と連通している。空気供給ライン１９０の途中には、各車輪１４に対応してそれぞれ空気圧制御バルブ１４０が設けられている。この空気圧制御バルブ１４０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００からの信号に応じて開弁状態と閉弁状態とに切り換えることができる。これによって、空気供給ライン１９０を介してエアチャンバ２０内部に空気を供給し、また内部から空気を排出することができる。

車体１２には、空気供給ライン１９０に圧縮空気を供給するためのコンプレッサ１６０が備えられている。モータ１６２は、コンプレッサ１６０に動力を供給する。モータ１６２が回転すると、空気吸入口１６４を介して外部から空気が取り込まれ、コンプレッサ１６０により圧縮される。圧縮された空気は、ドライヤ１７４に流入する。ドライヤ１７４は、シリカゲル等の乾燥剤を収容しており、流入した空気を乾燥して空気供給ライン１９０に供給する。

車体１２には、コンプレッサ１６０から供給される圧縮空気を蓄えることのできる高圧タンク１６６と、高圧タンクへの空気の流出入を制御する高圧タンクバルブ１６８が設けられていてもよい。高圧タンク１６６は、コンプレッサ１６０から圧縮空気を送り込むことで、例えば７００〜８００ｋＰａに維持されている。高圧タンク１６６とコンプレッサ１６０の両方から圧縮空気を空気供給ライン１９０に供給することで、空気ばねの増圧時の応答性を向上させることができる。したがって、コンプレッサ１６０の能力が十分であれば、高圧タンク１６６を車体１２に備えていなくてもよい。

ドライヤ１７４から供給された空気は、逆止弁１７８を経由して、エアチャンバ２０に連通する空気供給ライン１９０に流入する。逆止弁１７８は、コンプレッサ１６０側から空気が供給されると開放して、空気供給ライン１９０に空気を流すが、空気供給ライン１９０側からの空気が流れると閉弁する。この逆止弁１７８をバイパスするように、絞り１７６が設けられている。空気供給ライン１９０からの空気は、絞り１７６に流入して、流速を低下させられてからドライヤ１７４に流入する。こうすることによって、ドライヤ１７４のシリカゲルに吸収された水分を還元することができる。ドライヤ１７４を通過した空気は、排気バルブ１７０を介してサイレンサ１７２から車外に放出される。

ＥＣＵ１００は、各車輪の空気ばね１６の制御を実行する。ＥＣＵ１００は、空気圧制御バルブ１４０、排気バルブ１７０、高圧タンクバルブ１６８、コンプレッサ１６０を駆動するモータ１６２と電気的に接続されている。ＥＣＵ１００は、各種センサおよびスイッチからの信号に基づいて、上記の制御バルブおよびモータに適宜制御信号を出力して、適切なばね係数を発揮し、または設定した車高に調整する。

車両の前方には前照灯３０が設けられている。この前照灯３０は、車室のステアリングコラムに設置される前照灯スイッチ１０８によって点灯または消灯することができる。

車両１０の車高は、予め定められた複数のモードに応じて対応してＥＣＵ１００によって調整される。図２は、車高モードの例を示す。図２（ａ）は通常の車高である。図２（ｂ）は、「荷物モード」であり、荷室のハッチ７０の開扉に連動して車両の後輪１４Ｒ側のみを通常時より低い（例えば３０ｍｍ）車高に低下させ、荷物の積み降ろしを容易にする。図２（ｃ）は、「通常乗降モード」であり、例えばイグニッションオフと連動して車体全体を通常時より低い車高に低下させて乗降性を高める。図２（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ「後席優先乗降モード」、「前席優先乗降モード」であり、例えばイグニッションオフと連動して車両の後輪１４Ｒ側または前輪１４Ｆ側を優先して通常時より低い車高に低下させ、後席または前席の乗員の乗降性を高める。ＥＣＵ１００は、いずれかのモードの実行時、各モードに対応する車輪の車高センサ１０４による検出値が目標車高に到達するまで、空気ばね１６のエアチャンバ２０から空気を排出するように、空気圧制御バルブ１４０を制御する。

上記のようにイグニッションオフやハッチの開扉に連動する代わりに、またはこれに加えて、予め準備されている上述の車高モードのなかから運転者がいずれかを選択できる車高選択スイッチ１０２を車体１２の車室内に備えてもよい。または、この車高選択スイッチをリモートコントローラに設けてもよい。これらのスイッチ情報もＥＣＵ１００に入力される。この場合も、ＥＣＵ１００は、各モードに対応する車輪の車高センサ１０４による検出値が目標車高に到達するまで、空気ばね１６のエアチャンバ２０から空気を排出するように空気圧制御バルブ１４０を制御する。

ところで、夜間において前照灯が点灯した状態で後輪１４Ｒ側の車高のみを低下させると、前照灯３０の光軸が上向きになり、対向車の乗員が眩しさを感じることがある。そこで、ＥＣＵ１００は、前照灯３０が点灯しているときに、後輪１４Ｒ側の車高のみが低下する荷物モードまたは後席優先乗降モードが選択された場合、対向車の乗員が眩しくならないような制御を実施する。

図３は、荷物モードが選択されたときのフローチャートである。ハッチ７０の開扉に連動して、または車高選択スイッチの操作により、荷物モードが選択されると（Ｓ１０）、ＥＣＵ１００は、前照灯３０が点灯中か否かを判定する（Ｓ１２）。前照灯３０が点灯していなければ（Ｓ１２のＮ）、ＥＣＵ１００は、荷物モードで設定されている車高になるまで、後輪１４Ｒに対応する空気ばね１６のエアチャンバ２０から空気を排出する（Ｓ１４）。前照灯３０が点灯していれば（Ｓ１４のＹ）、ＥＣＵ１００は荷物モードを実施せず、代わりに車体全体が等しく低下する通常乗降モードを選択し、この通常乗降モードで設定されている車高になるまで、前輪１４Ｆおよび後輪１４Ｒに対応する空気ばね１６のエアチャンバ２０から空気を排出する（Ｓ１６）。これによって、車両の前照灯の光軸が上向きにならず対向車の乗員が眩しさを感じることが少なくなる。

図４は、後席優先乗降モードが選択されたときのフローチャートである。イグニッションオフに連動して、または車高選択スイッチの操作により、後席優先乗降モードが選択されると（Ｓ２０）、ＥＣＵ１００は、前照灯３０が点灯中か否かを判定する（Ｓ２２）。前照灯３０が点灯していなければ（Ｓ２２のＮ）、ＥＣＵ１００は、後席優先乗降モードで設定されている車高になるまで、後輪１４Ｒに対応する空気ばね１６のエアチャンバ２０から空気を排出する（Ｓ２４）。前照灯３０が点灯していれば（Ｓ２２のＹ）、ＥＣＵ１００は後席優先乗降モードを実施せず、代わりに車両の前輪１４Ｆ側が先に低下する前席優先乗降モードを選択し、この前席優先乗降モードで設定されている車高になるまで、前輪１４Ｆに対応する空気ばね１６のエアチャンバ２０から空気を排出する（Ｓ２６）。これによって、車両の前照灯の光軸が下向きになるため対向車の乗員が眩しさを感じることが少なくなる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例について述べる。

前照灯の点灯中に荷物モードまたは後席優先乗降モードが選択されたとき、ＥＣＵ１００は前照灯を消灯するか、または減光するようにしてもよい。または、前照灯の点灯中に荷物モードまたは後席優先乗降モードが選択されたとき、ＥＣＵ１００は、車高を低下させずに図示しないスピーカから警報を発するようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る車両制御装置を備えた車両の模式図である。 車高モードの例を示す図である。 荷物モードが選択されたときのフローチャートである。 後席優先乗降モードが選択されたときのフローチャートである。

符号の説明

１０ 車両、 １２ 車体、 １６ 空気ばね、 １８ アブソーバ、 ２０ エアチャンバ、 ３０ 前照灯、 １００ ＥＣＵ、 １０２ 車高選択スイッチ、 １０４ 車高センサ、 １０８ 前照灯スイッチ、 １４０ 空気圧制御バルブ、 １６０ コンプレッサ、 １６２ モータ、 １６６ 高圧タンク、 １６８ 高圧タンクバルブ、 １７０ 排気バルブ、 １９０ 空気供給ライン。

Claims (2)

1. 車両のばね上とばね下の間に介装され、流体が充填されたチャンバによってばね上とばね下の間に弾性力を発生させるように構成された流体ばねを有し、該チャンバへの流体の流出入によって車高を調整する車高調整手段と、
   前記車高調整手段に対応して設けられ前記チャンバへの流体の流出入を調整する制御弁と、
   車体全体を低下させる第１モードと車体の後輪側を低下させる第２モードのいずれかで選択的に車高を低下させるよう前記制御弁を制御するモード指示手段と、を備え、
   前記モード指示手段は、第２モードが選択されたとき車両の前照灯が点灯している場合には、第２モードを実施せず第１モードで車高を低下させることを特徴とする車両制御装置。
2. 車両のばね上とばね下の間に介装され、流体が充填されたチャンバによってばね上とばね下の間に弾性力を発生させるように構成された流体ばねを有し、該チャンバへの流体の流出入によって車高を調整する車高調整手段と、
   前記車高調整手段に対応して設けられ前記チャンバへの流体の流出入を調整する制御弁と、
   車体の前輪側を優先して低下させる第１モードと車体の後輪側を優先して低下させる第２モードのいずれかで選択的に車高を低下させるよう前記制御弁を制御するモード指示手段と、を備え、
   前記モード指示手段は、第２モードが選択されたとき車両の前照灯が点灯している場合には、第２モードを実施せず第１モードで車高を低下させることを特徴とする車両制御装置。

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